多媒體立體顯像技術(shù)在提升城市建筑視覺(jué)動(dòng)感中的運(yùn)用

文／朱 媛 太原理工大學(xué) 講 師 碩 士

引言

隨著智慧城市的發(fā)展，傳統(tǒng)建筑也在不斷升級(jí)進(jìn)化，多媒體融入到建筑的設(shè)計(jì)規(guī)劃當(dāng)中，并以視覺(jué)動(dòng)感的方式呈現(xiàn)出來(lái)，越來(lái)越成為城市建筑的一種時(shí)尚。并且這種趨勢(shì)也使得城市建筑從智能建筑向智慧建筑過(guò)渡，“如果說(shuō)智能建筑是一個(gè)軀殼，那可以說(shuō)智慧建筑就是一個(gè)擁有大腦的軀殼”[1]。

1 多媒體立體顯像技術(shù)與城市建筑視覺(jué)動(dòng)感的契合

當(dāng)代城市建筑發(fā)展的一大趨勢(shì)就是彰顯文化內(nèi)涵與藝術(shù)特征，隨著多媒體顯像技術(shù)的時(shí)尚化應(yīng)用，城市建筑與多媒體的聯(lián)姻為城市建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的理念和創(chuàng)作方向，這也為都市大眾帶來(lái)了前所未有的審美體驗(yàn)。

1.1 多媒體立體顯像技術(shù)的發(fā)展

自1995 年，達(dá)科公司為世界投資銀行的紐約總部大樓設(shè)計(jì)安裝了三色和單色的LED 計(jì)時(shí)器開(kāi)始，多媒體立體顯像技術(shù)就成為城市建筑視覺(jué)設(shè)計(jì)的重要時(shí)尚。事實(shí)上，多媒體技術(shù)融入到建設(shè)設(shè)計(jì)與規(guī)劃當(dāng)中，并最終顯現(xiàn)在城市建筑中是當(dāng)前城市地標(biāo)的重要手段，它們散落在城市的各個(gè)區(qū)域，已經(jīng)成為城市不可或缺的組成部分。

多媒體立體顯像技術(shù)又叫全息立體成像技術(shù)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是利用多媒體技術(shù)產(chǎn)生3D 立體效果，它將3D 影像呈現(xiàn)技術(shù)與多媒體影像信息記錄技術(shù)融于一體。隨著社會(huì)的發(fā)展，多媒體立體顯像技術(shù)是利用干涉和衍射原理記錄，并虛擬再現(xiàn)真實(shí)的三維圖像技術(shù)，它被應(yīng)用于很多現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，投影技術(shù)與全息技術(shù)的有機(jī)融合完成全息顯示，營(yíng)造富有立體感的形式效果。這種立體的虛擬幻象還可以與表演者、觀眾一起互動(dòng)，完成體驗(yàn)式欣賞。

多媒體立體顯像技術(shù)具有成像清晰度高、空間感強(qiáng)、展示模式豐富等特點(diǎn)。它突破了傳統(tǒng)3D 技術(shù)的限制，色彩更加多元，對(duì)比度、逼真度、立體感更強(qiáng)。它的影像不受任何空間的限制，展示模式也更加豐富：360 度或270 度全息投影、幻影成像、單面全息、全息櫥窗等方式讓顯像技術(shù)更適應(yīng)不同語(yǔ)境。

1.2 城市建筑視覺(jué)動(dòng)感需求

傳統(tǒng)城市建筑被認(rèn)為是靜止的，但是隨著后現(xiàn)代主義建筑風(fēng)格的興起，建設(shè)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)動(dòng)感已經(jīng)成為一種時(shí)尚。事實(shí)上，對(duì)動(dòng)感的把握從哥特式建筑就已經(jīng)開(kāi)始了，建筑中“向上”的追求和“飛券”的運(yùn)用就極富有動(dòng)感。到了當(dāng)代解構(gòu)派建筑師蓋里、庫(kù)卡斯等人就將自由、激情等理念融入到了建筑當(dāng)中，動(dòng)感成為他們建筑理念的核心要素。其后的帕桑姆派克將他的創(chuàng)造性解構(gòu)和對(duì)人體藝術(shù)的感悟應(yīng)用到巴黎音樂(lè)城、里昂車站、西班牙多頂建筑，使這些建筑突破了靜止景觀的限制。

當(dāng)前城市建筑設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出“動(dòng)感”時(shí)尚，原因除了建筑哲學(xué)和美學(xué)的潮流之外，還有計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展。計(jì)算機(jī)應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于非線性、扭曲面進(jìn)行計(jì)算和分析的難題。另外，鈦合金等新材料的運(yùn)用，更是讓設(shè)計(jì)者能夠按照自己的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行塑形和空間構(gòu)造，這也讓當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)者嘗試以更加時(shí)尚的手段來(lái)探索動(dòng)感建筑，從而讓城市建筑更加豐富多元。

1.3 城市建筑視覺(jué)動(dòng)感設(shè)計(jì)的多媒體特征

“隨著信息化社會(huì)的到來(lái)，當(dāng)代建筑師從社會(huì)的各種視幻圖像和媒介，特別是電影中的鏡頭語(yǔ)匯、場(chǎng)景切換中汲取視覺(jué)源泉。”[2]多媒體的核心功能就是向大眾傳播信息，而建筑也是以空間造型傳達(dá)一定的設(shè)計(jì)理念，城市建筑不僅是城市大眾居住、辦公、購(gòu)物娛樂(lè)的功能場(chǎng)所，而且以自身的空間造型為大眾提供具有審美意味的活動(dòng)場(chǎng)域，并通過(guò)視覺(jué)等感官造型向大眾傳達(dá)一定的價(jià)值判斷，從而融娛樂(lè)、審美、教育等信息于一體，因而從這個(gè)層面來(lái)講，多媒體和建筑在傳播功能上有相通之處。

當(dāng)代多媒體立體顯像技術(shù)的發(fā)展為城市建筑設(shè)計(jì)拓展了新的思路和發(fā)展空間，它們之間的相互結(jié)合顯現(xiàn)了鮮明的時(shí)代特征——信息化時(shí)代的建設(shè)設(shè)計(jì)的人文理念。多媒體立體顯像技術(shù)為建設(shè)設(shè)計(jì)提供了新的技術(shù)支撐，全息影像讓城市建筑的信息傳播更加立體真實(shí)，信息的互動(dòng)性也進(jìn)一步增強(qiáng)，并且信息傳播速度和范圍也較傳統(tǒng)建筑更加深廣，更為重要的是多媒體立體顯現(xiàn)技術(shù)最大的特點(diǎn)就是動(dòng)感，它能夠以極強(qiáng)的信息互動(dòng)與大眾產(chǎn)生交流，這就讓城市建筑的動(dòng)感特征得到充分體現(xiàn)。

多媒體立體顯像技術(shù)在城市建筑設(shè)計(jì)中的動(dòng)感體現(xiàn)最主要的就是增強(qiáng)建筑的互動(dòng)性，它改變了傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的“單向度”思維模式，也就是設(shè)計(jì)理念單純的創(chuàng)作與設(shè)計(jì)，而忽略大眾的接受。而多媒體顯像技術(shù)更加注重人文內(nèi)涵的表達(dá)，更加注重受眾的感受和需求，因此能夠讓城市建筑設(shè)計(jì)更體現(xiàn)出“人本主義”的特征，而這都是多媒體立體顯像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。

2 多媒體立體顯像在城市建設(shè)動(dòng)感設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方式

多媒體顯像技術(shù)是近些年興起的高端展示技術(shù)，它的立體顯示特點(diǎn)較傳統(tǒng)的二維平面展示具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，因此被應(yīng)用在包括城市建筑在內(nèi)的很多領(lǐng)域。對(duì)于城市受眾來(lái)說(shuō)，城市建筑中的多媒體立體顯像已經(jīng)超越了好奇的層面，而成為城市建筑風(fēng)景的有機(jī)組成部分。

圖1 多媒體立體顯像沙盤（圖片來(lái)源：《財(cái)經(jīng)》雜志2020 年第5 期）

圖2 城市動(dòng)態(tài)建筑（圖片來(lái)源：《財(cái)經(jīng)》雜志2019 年第58 期）

2.1 多媒體立體顯像技術(shù)拓展了城市建筑動(dòng)感設(shè)計(jì)的技術(shù)手段

多媒體立體顯像技術(shù)是一種結(jié)合了現(xiàn)代電子信息技術(shù)與傳統(tǒng)光學(xué)顯像技術(shù)的光信息處理技術(shù)，它的記錄與再現(xiàn)的過(guò)程都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化處理。近年來(lái)，多媒體立體顯像技術(shù)逐漸成為城市建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)新興潮流，新的城市建筑通過(guò)數(shù)字化模型展示，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)實(shí)現(xiàn)了建筑信息與受眾的交流。

多媒體立體顯像技術(shù)成為城市景觀動(dòng)感設(shè)計(jì)的重要技術(shù)手段。傳統(tǒng)的多媒體設(shè)計(jì)手段已經(jīng)成為建筑設(shè)計(jì)的重要技術(shù)支撐，其模型顯現(xiàn)打破了二維圖紙的平面觀感。而模型多媒體立體顯像技術(shù)是一種虛擬的三維立體影像呈現(xiàn)，設(shè)計(jì)師將這種技術(shù)手段應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，一些富有動(dòng)感的設(shè)計(jì)就可以通過(guò)多媒體立體顯像呈現(xiàn)出來(lái)，直觀性更強(qiáng)，展示效果更理想，并且更加省時(shí)省力，也方便后期的調(diào)整和修改。

多媒體立體顯像技術(shù)還能夠完成傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)不能完成的大規(guī)模情境模擬。傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)是基于大量的算法基礎(chǔ)之上的，而當(dāng)代的多媒體雖然能夠建立龐大、復(fù)雜的基礎(chǔ)資料群，但是卻不能模擬城市建筑的動(dòng)感的多向度性，也就是說(shuō)如果想要模擬建筑的多種動(dòng)感表達(dá)方案，就需要大量的人工現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)和手工繪圖，然后將其收錄到多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，然后進(jìn)行算法的推演。而以現(xiàn)代電子信息技術(shù)與傳統(tǒng)光學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的多媒體立體顯像則相對(duì)簡(jiǎn)單得多，它能夠讓設(shè)計(jì)更加直觀和細(xì)致。

2.2 多媒體立體顯像技術(shù)成為城市動(dòng)感建筑的有機(jī)組成部分

20 年后，達(dá)科公司為世界投資銀行升級(jí)、革新了多媒體顯像系統(tǒng)，用最先進(jìn)的600 萬(wàn)像素、281 萬(wàn)億種色彩、1200 萬(wàn)個(gè)LED 顯示屏組成的顯像系統(tǒng)，成為展示行業(yè)信息與精英人物的平臺(tái)，并能夠進(jìn)行可視化、互動(dòng)化的傳播。這個(gè)多媒體立體顯像系統(tǒng)已然成為招投行紐約總部這一城市建筑的有機(jī)組成部分。

傳統(tǒng)城市建筑一般根據(jù)地形、水體等自然環(huán)境進(jìn)行建造，造型、色彩、線條等外在形態(tài)與植被、燈光等附屬元素共同構(gòu)成了城市建筑的整體。而多媒體顯像技術(shù)則融入了城市建筑的動(dòng)感設(shè)計(jì)當(dāng)中，將自己作為一種元素成為城市建筑的一部分，并且以強(qiáng)烈的動(dòng)感屬性為城市建筑帶來(lái)了全新的視覺(jué)體驗(yàn)。

圖3 多媒體立體顯像的商業(yè)展示（圖片來(lái)源：《現(xiàn)代顯示》雜志2020 年第8 期）

多媒體顯像技術(shù)成為城市動(dòng)感建筑的一部分主要體現(xiàn)在兩方面的創(chuàng)新上：其一，多媒體立體顯像技術(shù)以清晰的虛擬影像、文本、色彩以及互動(dòng)性成為城市動(dòng)感建筑的一部分。并且多媒體顯像并不是建筑主體的附屬，而是作為建筑的一部分而存在，它所營(yíng)造的空間與建筑主體空間是一個(gè)有機(jī)體，并且以虛擬顯像形成了虛實(shí)相生的全新融合效果。其二，多媒體立體顯像技術(shù)變城市建筑的靜態(tài)顯現(xiàn)為動(dòng)態(tài)顯現(xiàn)，這就使得城市建筑充滿了動(dòng)感活力與表現(xiàn)力，從而更容易營(yíng)造視覺(jué)沖擊的效果，也更讓受眾產(chǎn)生親切感。并且按照當(dāng)代后現(xiàn)代主義建筑設(shè)計(jì)理念，人的參與和互動(dòng)，本身也構(gòu)成了建筑的一部分，多媒體立體顯像技術(shù)的互動(dòng)性特點(diǎn)也就成為城市建筑的一部分。

2.3 多媒體立體顯像技術(shù)為城市建筑動(dòng)感顯現(xiàn)提供控制集成

多媒體立體顯像技術(shù)越來(lái)越成為城市建筑表現(xiàn)動(dòng)感因素的重要手段，像虛擬人工雨幕、影像動(dòng)植物、虛擬噴泉，甚至是動(dòng)態(tài)的人像。多媒體顯像技術(shù)作為一種技術(shù)呈現(xiàn)，它背后的控制集成也為城市建筑的設(shè)計(jì)提供了新的思路和技術(shù)支持。這些虛擬的3D 影像呈現(xiàn)都可以通過(guò)多媒體來(lái)控制，各種虛擬形象的呈現(xiàn)方式和表達(dá)方式都可以通過(guò)這個(gè)集成來(lái)實(shí)現(xiàn)。建筑設(shè)計(jì)者和管理者就可以通過(guò)多媒體來(lái)控制這些顯現(xiàn)的影像，并且可以根據(jù)受眾的互動(dòng)情況進(jìn)行隨時(shí)的顯現(xiàn)控制，這就給城市建筑帶來(lái)了豐富的動(dòng)態(tài)變幻，制造出奇特的藝術(shù)效果。

3 多媒體立體顯像技術(shù)在城市建筑動(dòng)感設(shè)計(jì)中的功能

多媒體立體顯像技術(shù)作為城市建筑動(dòng)感組成部分，具有重要的實(shí)用功能與審美功能，也是引領(lǐng)未來(lái)城市建筑設(shè)計(jì)風(fēng)尚的重要技術(shù)要素，它具有信息傳達(dá)、審美時(shí)尚、互動(dòng)體驗(yàn)等功能。

3.1 信息傳達(dá)

“全息技術(shù)本身就是數(shù)據(jù)并行處理的一種重要信息處理手段。”[3]傳統(tǒng)的多媒體立體顯像技術(shù)可以通過(guò)增加信號(hào)源提升通道數(shù)目從而實(shí)現(xiàn)更多的信息量傳達(dá)，而當(dāng)代的軌道角動(dòng)量光束則能夠?qū)崿F(xiàn)超寬帶傳輸，從而實(shí)現(xiàn)更加炫酷的場(chǎng)景顯示。多媒體立體顯像技術(shù)在商業(yè)、工業(yè)、建筑、科研、教育等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

城市建筑動(dòng)感設(shè)計(jì)中運(yùn)用多媒體立體顯像技術(shù)一個(gè)重要的功能就是信息傳達(dá)，包括商業(yè)信息和公共信息，當(dāng)代城市建筑營(yíng)造動(dòng)態(tài)形象的主要目的就是增加關(guān)注度，從而帶動(dòng)城市建筑商業(yè)功能或者公益功能的開(kāi)發(fā)。運(yùn)用多媒體立體顯像技術(shù)能夠讓城市建筑的清晰度、互動(dòng)性更強(qiáng)，運(yùn)用這種技術(shù)在城市建筑這種公共空間進(jìn)行商業(yè)宣傳，可以實(shí)現(xiàn)城市建筑與商業(yè)信息傳播的有機(jī)結(jié)合。并且多媒體立體顯像技術(shù)給城市建筑營(yíng)造的動(dòng)態(tài)感能夠帶來(lái)更大的關(guān)注效應(yīng)，形成別致的商業(yè)廣告?zhèn)鞑バЧ瑥亩@得企業(yè)更多的青睞。

城市建筑多媒體顯像技術(shù)不僅承擔(dān)著商業(yè)信息傳達(dá)的功能，也承擔(dān)著公共信息傳達(dá)的功能。城市建筑尤其是一些地標(biāo)性的建筑往往被部門單位用作公共宣傳的工具，用來(lái)傳達(dá)特定的功利性信息，像文明實(shí)踐、黨史教育學(xué)習(xí)、社會(huì)主義核心價(jià)值觀等政治宣傳，敬老愛(ài)幼、勤儉節(jié)約等傳統(tǒng)優(yōu)良價(jià)值觀念。多媒體立體顯像技術(shù)以鮮明的動(dòng)態(tài)性讓這些宣傳更接地氣，也更加具有沖擊感。這種公共信息的傳達(dá)方式顯然是傳統(tǒng)的紙質(zhì)媒體、固定的電視媒體所不能實(shí)現(xiàn)的。

3.2 審美時(shí)尚功能

多媒體立體顯像技術(shù)能夠讓平淡無(wú)奇的影像顯示變?yōu)椤拔o(wú)數(shù)”的立體互動(dòng)呈現(xiàn)，打造出極具觀賞性和沉浸式的立體效果，這種“視覺(jué)盛宴”應(yīng)用到城市建筑動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)當(dāng)中就會(huì)讓建筑空間成為極具有審美時(shí)尚功能的娛樂(lè)空間。

多媒體立體顯像技術(shù)所呈現(xiàn)的攝影、投影和全息以喜聞樂(lè)見(jiàn)的方式或者時(shí)尚前衛(wèi)的方式滿足了城市受眾的娛樂(lè)文化需求。通過(guò)城市建筑的這種多媒體立體顯像技術(shù)，我們可以獲得娛樂(lè)、體育、旅游、住宿等等相關(guān)的需求，而這些需求往往以視覺(jué)沖擊的方式呈現(xiàn)，這種動(dòng)態(tài)的、互動(dòng)的呈現(xiàn)往往讓受眾“過(guò)目不忘”，其宣傳效果非同尋常。

3.3 互動(dòng)體驗(yàn)

多媒體立體顯像技術(shù)的最突出特點(diǎn)就是它的互動(dòng)性，它將受眾變?yōu)槌鞘薪ㄖ挠袡C(jī)組成部分，人不僅僅是空間影像的參與者，而且還是空間的組成部分。這種后現(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)理念強(qiáng)化了建筑設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)性、未完成性。多媒體立體顯像技術(shù)讓受眾在體驗(yàn)中產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)，并且虛擬影像互動(dòng)讓影像和受眾共同完成了空間構(gòu)成。

事實(shí)上，人永遠(yuǎn)是建筑的主體，他設(shè)計(jì)了建筑、使用建筑并以自己的行為為建筑賦予了人性化的功能。像博物館、規(guī)劃館等等城市建筑正是由于人的參與才讓這些建筑具有了人文性，才更加顯示出它的功能性。多媒體立體顯像技術(shù)與城市建筑動(dòng)感設(shè)計(jì)的有機(jī)契合，更讓人表現(xiàn)出了前所未有的主體性，這也是城市建筑的本源性回歸。